Home Assistant – 7,5″ E-Paper Display (Waveshare) mit ESPHome ansteuern – Wetterstation

In diesem Tutorial beschreibe ich wie ein Waveshare e-Paper Display über ESPHome mit Home Assistant verbunden wird und als Wetterstation und zum Anzeigen weiterer Sensor Daten verwendet werden kann.

Hardware

  • E-Paper Display: Waveshare 7.5 Inch E-Paper Display HAT Module V2 Kit 800×480 Resolution. Das Display führt einen SPI Anschluss über ein Flachbandkabel heraus und kann ohne Lötarbeiten mit dem unten genannten ESP32 Driver Board verbunden werden.

  • ESP32 Driver Board: Waveshare Universal e-Paper Driver Board mit Wifi und Bluetooth. Das Board erlaubt den direkten Anschluss des Display über SPI. Wichtig ist hier die ESP32 Version zu kaufen. Es gibt auch ein ESP8266 Driver Board das ich zuerst gekauft habe. Dieses hat aber für das 7,5″ E-Paper Display nicht genug Leistung.
  • Gehäuse: Waveshare 7.5inch e-Paper Raw Panel Case. Das Gehäuse ist perfekt auf das Display abgestimmt.

  • Es wird mit Magneten zusammengehalten, so das das Display sehr schnell ein- und ausgebaut werden kann. Ich habe den ESP32 einfach auf der Rückseite montiert und mit Holz und etwas Farbe einen Ständer dran gebaut. Siehe obige Bilder. Sehr Flache Kontroller finden ggf. auch im Gehäuse Platz.

Software Konfiguration

Datenquelle – Home Assistant Weather Integration

Als Datenquelle für die Wetterinformationen nutze ich die Home Assistant Weather Integration. Diese ist in der Regel standardmäßig in Home Assitant integriert. Dabei handelt es sich um folgende Kachel im UI:

Gespeist wird die Kachel über den Sensor „weather.home“ den du in den „Entwicklerwerkzeuge -> Zustände“ finden solltest:

Um die Wetterdaten an das Display zu senden habe ich zwei neue Template Sensoren angelegt die die Werte als CSV (Comma Separated Values) dem Display zu Verfügung stellen. Die Sensoren müssen in der „config/configuration.yaml“ Datei eingetragen werden.

sensor:
  - platform: template
    sensors:
      epaper_weather_actual:
        #weahtericon;temperature;humidity,pressure;wind_speed
        value_template: "{{states('weather.home')}};{{state_attr('weather.home', 'temperature') | replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'humidity') | replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'pressure') | replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'wind_speed') | replace('.',',') }}"
      epaper_weather_forecast:
        value_template: "{{as_timestamp(strptime(state_attr('weather.home', 'forecast')[0]['datetime'], '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%a') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[0]['condition']}};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[0]['temperature']| replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[0]['templow']| replace('.',',') }};{{as_timestamp(strptime(state_attr('weather.home', 'forecast')[1]['datetime'], '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%a') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[1]['condition']}};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[1]['temperature']| replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[1]['templow']| replace('.',',') }};{{as_timestamp(strptime(state_attr('weather.home', 'forecast')[2]['datetime'], '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%a') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[2]['condition']}};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[2]['temperature']| replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[2]['templow']| replace('.',',') }};{{as_timestamp(strptime(state_attr('weather.home', 'forecast')[3]['datetime'], '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%a') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[3]['condition']}};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[3]['temperature']| replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[3]['templow']| replace('.',',') }};{{as_timestamp(strptime(state_attr('weather.home', 'forecast')[4]['datetime'], '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%a') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[4]['condition']}};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[4]['temperature']| replace('.',',') }};{{state_attr('weather.home', 'forecast')[4]['templow']| replace('.',',') }}"
      epaper_sunrise:
        value_template: "{{ as_timestamp(strptime(state_attr('sun.sun', 'next_dawn'), '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%H:%M') }}"
      epaper_sunset:
        value_template: "{{ as_timestamp(strptime(state_attr('sun.sun', 'next_dusk'), '%Y-%m-%dT%H:%M')) | timestamp_custom('%H:%M') }}"

ESP32 mit ESPHome einrichten

Das Display habe ich mit ESPHome eingerichtet. D.h. du must die ESPHome Integration in Home Assistant installieren und den ESP32 Mikrokontroller hinzufügen. Dazu verbindest du diesen mittels USB mit Home Assistant und gehst in die ESPHome Oberfläche:

Einstellungen -> Add-ons, Backups & Supervisor -> ESPHome -> Benutzeroberfläche öffnen

Hier kannst du dann mit mit „New Device“ den Mikrokontroller als ESP32 hinzufügen und diesem einen Namen geben. Siehe nachfolgende Screenshots:



Sobald der ESP32 in ESPHome integriert ist, sollte Home Assistant diesen als neue Integration finden. „Einstellungen -> Geräte & Dienste -> Integrationen“. Hier muss die Integration hinzugefügt werden, damit das Display auf die Wetterdaten von Home Assistant zugreifen kann.

ESPHome Display Konfiguration

Das Display nutzt Google Open Sans Font für die Schriften und Material Design Icon Font um z.B. die Wetter Bilder zu zeigen. Diese müsst ihr herunterladen und in den Order „config\esphome\fonts“ legen. Am einfachsten geht dies wenn ihr Samba auf dem Home Assistant einrichtet und dann über das Netzwerk auf die Verzeichnisse zugreift.
\\HOMEASSISTANT_IP\config\esphome\fonts

In der Konfiguration nutze ich die UniCodes der Bilder. Dies ist etwas robuster ein falsch eingestelltes Encoding der Konfigurationsdatei so keine Probleme bereitet. Die Unicodes der Material Design Icons kannst du hier finden.
Nachfolgend findest du meine ESPHome Konfiguration die eine Uhrzeit, Sonnen Auf- und Untergangzeiten, UpTime, WLAN Signalstärke und natürlich die Wetterdaten anzeigt:

esphome:
  name: epaper75

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:

ota:
  password: "OTAPW"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Epaper75 Fallback Hotspot"
    password: "FALLBACKPW"

captive_portal:


# Example configuration entry
spi:
  clk_pin: 13
  mosi_pin: 14

# --- Fonts --------------------------------------------------------------------  
font:
  - file: 'fonts/OpenSans-Bold.ttf'
    id: openSansBold_font
    size: 20
    glyphs:
      ['&', '@', '!', '?', ',', '.', '"', '%', '(', ')', '+', '-', '_', ':', '°', '0',
       '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E',
       'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S',
       'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', ' ', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f',
       'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
       'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', 'å', 'ä', 'ö', 'ü', 'Ä', 'Ö', 'Ü', '/', '€', '’', 'ß']

  - file: 'fonts/OpenSans-Bold.ttf'
    id: watch_font
    size: 90
    glyphs:
      [':', ".", '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']
      
  # https://pictogrammers.github.io/@mdi/font/6.5.95/    Unicodes
  - file: 'fonts/materialdesignicons-webfont.ttf'
    id: materialdesign_icons_25
    size: 25
    glyphs: [
      "\U000F050F", # mdi-thermometer
      "\U000F0F55", # mdi-home-thermometer-outline
      "\U000F0F54", # mdi-home-thermometer
      "\U000F058E", # mdi-water-percent
      "\U000F029A", # mdi-gauge
      "\U000F059B", # mdi-weather-sunset
      "\U000F059C", # mdi-weather-sunrise
      "\U000F10C2", # mdi-thermometer-high
      "\U000F10C3"  # mdi-thermometer-low
      ]
      
  - file: 'fonts/materialdesignicons-webfont.ttf' 
    id: materialdesign_icons_32
    size: 32
    glyphs: [
      "\U000F091F", # mdi-wifi-strength-1
      "\U000F0922", # mdi-wifi-strength-2
      "\U000F0925", # mdi-wifi-strength-3
      "\U000F0928", # mdi-wifi-strength-4
      "\U000F092B", # mdi-wifi-strength-alert-outline
      
      "\U000F0590", # weather-cloudy
      "\U000F0F2F", # weather-cloudy-alert
      "\U000F0E6E", # weather-cloudy-arrow-right
      "\U000F0591", # weather-fog
      "\U000F0592", # weather-hail
      "\U000F0F30", # weather-hazy
      "\U000F0898", # weather-hurricane
      "\U000F0593", # weather-lightning
      "\U000F067E", # weather-lightning-rainy
      "\U000F0594", # weather-night
      "\U000F0F31", # weather-night-partly-cloudy
      "\U000F0595", # weather-partly-cloudy
      "\U000F0F32", # weather-partly-lightning
      "\U000F0F33", # weather-partly-rainy
      "\U000F0F34", # weather-partly-snowy
      "\U000F0F35", # weather-partly-snowy-rainy
      "\U000F0596", # weather-pouring
      "\U000F0597", # weather-rainy
      "\U000F0598", # weather-snowy
      "\U000F0F36", # weather-snowy-heavy
      "\U000F067F", # weather-snowy-rainy
      "\U000F0599", # weather-sunny
      "\U000F0F37", # weather-sunny-alert
      "\U000F14E4", # weather-sunny-off
      "\U000F059A", # weather-sunset
      "\U000F059B", # weather-sunset-down
      "\U000F059C", # weather-sunset-up
      "\U000F0F38", # weather-tornado
      "\U000F059D", # weather-windy
      "\U000F059E" # weather-windy-variant
      ]
      
  - file: 'fonts/materialdesignicons-webfont.ttf' 
    id: materialdesign_icons_50
    size: 80
    glyphs: [
      "\U000F0590", # weather-cloudy
      "\U000F0F2F", # weather-cloudy-alert
      "\U000F0E6E", # weather-cloudy-arrow-right
      "\U000F0591", # weather-fog
      "\U000F0592", # weather-hail
      "\U000F0F30", # weather-hazy
      "\U000F0898", # weather-hurricane
      "\U000F0593", # weather-lightning
      "\U000F067E", # weather-lightning-rainy
      "\U000F0594", # weather-night
      "\U000F0F31", # weather-night-partly-cloudy
      "\U000F0595", # weather-partly-cloudy
      "\U000F0F32", # weather-partly-lightning
      "\U000F0F33", # weather-partly-rainy
      "\U000F0F34", # weather-partly-snowy
      "\U000F0F35", # weather-partly-snowy-rainy
      "\U000F0596", # weather-pouring
      "\U000F0597", # weather-rainy
      "\U000F0598", # weather-snowy
      "\U000F0F36", # weather-snowy-heavy
      "\U000F067F", # weather-snowy-rainy
      "\U000F0599", # weather-sunny
      "\U000F0F37", # weather-sunny-alert
      "\U000F14E4", # weather-sunny-off
      "\U000F059A", # weather-sunset
      "\U000F059B", # weather-sunset-down
      "\U000F059C", # weather-sunset-up
      "\U000F0F38", # weather-tornado
      "\U000F059D", # weather-windy
      "\U000F059E" # weather-windy-variant
    ]


# --- Display Layout -----------------------------------------------------------
display:
  - platform: waveshare_epaper
    cs_pin: 15
    dc_pin: 27
    busy_pin: 25
    reset_pin: 26
    model: 7.50inv2
    update_interval: 60s
    lambda: |
     int x, y;
     
     // Grid
     it.line(0, 108, 800, 108); // Horizontal header
     it.line(0, 440, 800, 440); // Horizontal footer
     it.line(266, 108, 266, 440); // Vertical first line
     it.line(532, 108, 532, 440); // Vertical second line
     
    
     // Sunrise / Sunset
     it.printf(5, 40, id(materialdesign_icons_25), TextAlign::BASELINE_LEFT, "\U000F059C");
     it.printf(35, 40, id(openSansBold_font), TextAlign::BOTTOM_LEFT, id(epaper_sunrise).state.c_str());
      
     it.printf(5, 70, id(materialdesign_icons_25), TextAlign::BASELINE_LEFT, "\U000F059B");
     it.printf(35, 70, id(openSansBold_font), TextAlign::BOTTOM_LEFT, id(epaper_sunset).state.c_str());
     
     // Temperature inside / outside
     it.printf(100, 35, id(materialdesign_icons_25), TextAlign::BASELINE_LEFT, "\U000F0F54"); 
     //it.printf(130, 40, id(openSansBold_font), TextAlign::BOTTOM_LEFT, "%s °C", id(temperature_inside).state.c_str()); // use your own temp sensor
     
     it.printf(100, 65, id(materialdesign_icons_25), TextAlign::BASELINE_LEFT, "\U000F0F55"); 
     //it.printf(130, 70, id(openSansBold_font), TextAlign::BOTTOM_LEFT, "%s °C", id(temperature_outside).state.c_str());// use your own temp sensor
     
     //Time
     it.strftime(540, 100, id(watch_font),TextAlign::BOTTOM_LEFT, "%H:%M", id(time_homeassistant).now());
     it.strftime(540, 110, id(openSansBold_font),TextAlign::BOTTOM_LEFT, "%A, %d.%m.%y, KW %W", id(time_homeassistant).now());
      
     // Current weather 
     // https://www.home-assistant.io/integrations/weather/
     // weahtericon;temperature;humidity,pressure;wind_speed
     // ex. data:   cloudy;5,9;50;1025,6;16,9

     std::map <std::string, std::string> weatherMap =  { 
      std::make_pair("exceptional","\U000F0F2F"),
      std::make_pair("cloudy","\U000F0590"),
      std::make_pair("cloudy-alert","\U000F0F2F"),
      std::make_pair("fog","\U000F0591"),
      std::make_pair( "hail","\U000F0592"),
      std::make_pair( "hazy","\U000F0F30"),
      std::make_pair( "hurricane","\U000F0898"),
      std::make_pair( "lightning","\U000F0593"),
      std::make_pair( "lightning-rainy","\U000F067E"),
      std::make_pair( "night","\U000F0594"),
      std::make_pair( "clear-night","\U000F0594"),
      std::make_pair( "night-partly-cloudy","\U000F0F31"),
      std::make_pair( "partly-cloudy","\U000F0595"),
      std::make_pair( "partlycloudy","\U000F0595"),
      std::make_pair( "partly-lightning","\U000F0F32"),
      std::make_pair( "partly-rainy","\U000F0F33"),
      std::make_pair( "partly-snowy","\U000F0F34"),
      std::make_pair( "partly-snowy-rainy","\U000F0F35"),
      std::make_pair( "pouring","\U000F0596"),
      std::make_pair( "rainy","\U000F0597"),
      std::make_pair( "snowy","\U000F0598"),
      std::make_pair( "snowy-heavy","\U000F0F36"),
      std::make_pair( "snowy-rainy","\U000F067F"),
      std::make_pair( "sunny","\U000F0599"),
      std::make_pair( "sunny-alert","\U000F0F37"),
      std::make_pair( "sunny-off","\U000F14E4"),
      std::make_pair( "tornado","\U000F0F38"),
      std::make_pair( "windy","\U000F059D"),
      std::make_pair( "windy-variant","\U000F059E")};
      
     if(id(epaper_weather_actual).has_state()) {
       std::string actualWeatherCSV = id(epaper_weather_actual).state; //("cloudy;5,9;50;1025,6;16,9");
       ESP_LOGI("Weather today", "%s", actualWeatherCSV.c_str());
       std::size_t current, previous = 0;
       char delim = ';';
       current = actualWeatherCSV.find(delim);
       x = 5; y = 200;
       for (int i=0; i<5; i++) {
           const char * value = actualWeatherCSV.substr(previous, current - previous).c_str();
           if(i == 0) { // icon
             std::string unicodeWeatherIcon = weatherMap.at(value);
             it.printf(x , y, id(materialdesign_icons_50), TextAlign::BASELINE_LEFT, unicodeWeatherIcon.c_str()); 
             y = 120;
             x = x + 90;
           } else if (i == 1) { // temperature
              it.printf(x, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s  °C", value);
           } else if (i == 2) { // humidity
              it.printf(x, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s %s", value, "%");
           } else if (i == 3) { // pressure
              it.printf(x, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s PA", value);
           } else if (i == 4) { // windpeed
              it.printf(x, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s m/s", value);
           }
           y += 25;
           previous = current + 1;
           current = actualWeatherCSV.find(delim, previous);
       }
     }
     
     // Weather Forecast
     if(id(epaper_weather_forecast).has_state()) {
       std::string forecastWeatherCSV = id(epaper_weather_forecast).state; // Mon;sunny;16,5;5,1;Tue;sunny;17,2;6,8;Wed;sunny;15,4;2,7;Thu;sunny;15,3;4,6;Fri;partlycloudy;16,0;3,5
       ESP_LOGI("Weather forecast", "%s", forecastWeatherCSV.c_str());
       std::size_t current, previous = 0;
       char delim = ';';
       current = forecastWeatherCSV.find(delim);
       x = 5; y = 270;
       int nextRow =0;
       for (int i=0; i<20; i++) {
           const char * value = forecastWeatherCSV.substr(previous, current - previous).c_str();
           if(i == 0 || i == 4 || i == 8 || i == 12 || i == 16) { // Weekday
              it.printf(x, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s", value);
           } else if (i == 1 || i == 5 || i == 9 || i == 13 || i == 17) { // icon
             it.printf(x + 50  , y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BASELINE_LEFT, weatherMap.at(value).c_str()); 
           } else if (i == 2 || i == 6 || i == 10 || i == 14 || i == 18) { // Temp high
              it.printf(x + 100 , y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s°C", value);
           } else if (i == 3 || i == 7 || i == 11 || i == 15 || i == 19) { // Temp low
              it.printf(x + 170, y, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT,"%s °C", value);
           }
           nextRow = nextRow + 1;
           if (nextRow == 4) {
             y += 28;
             nextRow = 0;
           }
           previous = current + 1;
           current = forecastWeatherCSV.find(delim, previous);
       }
     }
      
     // -- Footer ---
     //IP Adress
     if (id(ip_address).has_state()) {
         it.printf(5, 470, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT, "IP: %s", id(ip_address).state.c_str());
     }
      
     // WiFi Signal Strength
     if(id(wifisignal).has_state()) {
       x = 210, y = 475;
       if (id(wifisignal).state >= -50) {
           it.print(x, y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BOTTOM_RIGHT, "\U000F0928");
           ESP_LOGI("WiFi", "Exellent");
       } else if (id(wifisignal).state  >= -60) {
           it.print(x, y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BOTTOM_RIGHT, "\U000F0925");
           ESP_LOGI("WiFi", "Good");
       } else if (id(wifisignal).state  >= -67) {
           it.print(x, y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BOTTOM_RIGHT, "\U000F0922");
           ESP_LOGI("WiFi", "Fair");
       } else if (id(wifisignal).state  >= -70) {
           it.print(x, y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BOTTOM_RIGHT, "\U000F091F");
           ESP_LOGI("WiFi", "Weak");
       } else {
           it.print(x, y, id(materialdesign_icons_32), TextAlign::BOTTOM_RIGHT, "\U000F092B");
           ESP_LOGI("WiFi", "Unlikely");
       }
     }
     
     // ESP Home UpTime
     if (id(uptime_human).has_state()) {
         it.printf(520, 470, id(openSansBold_font), TextAlign::BASELINE_LEFT, "UpTime: %s", id(uptime_human).state.c_str());
     }
     
     
     
    

# --- Sensors ------------------------------------------------------------------
sensor:

    # ESP Home UpTime
  - platform: uptime
    id: uptime_sensor
    update_interval: 60s
    on_raw_value:
      then:
        - text_sensor.template.publish:
            id: uptime_human
            state: !lambda |-
              int seconds = round(id(uptime_sensor).raw_state);
              int days = seconds / (24 * 3600);
              seconds = seconds % (24 * 3600);
              int hours = seconds / 3600;
              seconds = seconds % 3600;
              int minutes = seconds /  60;
              seconds = seconds % 60;
              return (
                (days ? String(days) + ":" : "000:") +
                (hours ? String(hours) + ":" : "00:") +
                (minutes ? String(minutes) + ":" : "00:") +
                (String(seconds) + "")
              ).c_str();  
  - platform: wifi_signal
    id: wifisignal
    update_interval: 60s

text_sensor:
  # ESP WLAN IP Address
  - platform: wifi_info
    ip_address:
      name: "${name} IP Address"
      id: ip_address
  # ESP Home UpTime
  - platform: template
    id: uptime_human
    icon: mdi:clock-start
  # Weather forecast 
  - platform: homeassistant
    id: epaper_weather_actual
    entity_id: sensor.epaper_weather_actual
    internal: true
  - platform: homeassistant
    id: epaper_weather_forecast
    entity_id: sensor.epaper_weather_forecast
    internal: true
  - platform: homeassistant
    id: epaper_sunrise
    entity_id: sensor.epaper_sunrise
    internal: true
  - platform: homeassistant
    id: epaper_sunset
    entity_id: sensor.epaper_sunset   
    internal: true

time:
  - platform: homeassistant
    id: time_homeassistant

Home Assistant – Benzinpreise anzeigen

Tankerkönig biete eine REST API mit der aktuelle Spritpreise abgefragt werden können. Die Integration in Home Assistant gestaltet sich einfach, da bereits ein Plugin verfügbar ist. Um die Spritpreise als Sensor zur Verfügung zu stellen reichen folgende Schritte:

  • Zunächst must du einen API Schlüssel für die Nutzung der Tankerkönig API beantragen. Das geht auf der Tankerkönig Webseite bei dem Menüpunkt „API-Key“.
  • Mit dem API-Key kannst du nun alle Tankstellen im Umkreis von x Kilometern um einen Punkt abfragen. Dazu must du in der unteren URL deinen gewünschten Längen und Breitengrad eingeben. Diesen findest du z.B. mit Google Maps heraus, indem du in der Karte einen Rechtsklick machst. In dem PopUp Menü stehen dann oben die Koordinaten und lassen sich direkt in die Zwischenablage kopieren. Der Parameter „rad“ gibt den Radius in Kilometern um deinen Punkt an in dem die Tankstellen aufgelistet werden sollen und „key“ ist dein beantragter API Key.
    https://creativecommons.tankerkoenig.de/json/list.php?lat=51.297&lng=6.850&rad=1.5&sort=dist&type=all&apikey=00000000-0000-0000-0000-000000000002
    
  • Um die Tankstellen in Home Assistant zu integrieren must du noch die Tankerkönig Integration in der configurations.yaml eintragen und festlegen welche Tankstellen mit welchem Kraftstofftyp, in welchem Intervall abgefragt werden sollen. Nach dem Ändern der Konfiguration muss Home Assistant neu gestartet werden.

    tankerkoenig:
      api_key: "00000000-0000-0000-0000-000000000002"
      fuel_types:
        - "e5" 
      scan_interval: "0:10:01"
      stations:
        - 79fb1f24-bebb-489e-841f-728f9053b555
        - 7e4c09ab-ab7d-4a13-af99-d043a611e410
      show_on_map: true
    
  • Nun solltest du für jede iengetragene Tabkstelle einen Sensor finden. Diese beginnen mit „sensor.tankerkoenig_“. Kontrollieren kannst du dies z.B. in der Liste der Sensoren bei „Entwicklerwerkzeuge -> Zustände“. Eine Integration in die GUI sieht in der einfachsten Form so aus.
  • Pro Tipp: Ich hatte es schon zwei mal das alle Tankerkönig Sensoren nicht verfügbar waren. Dies lag bei mir daran, das eine der Tankstellen in meiner Liste eine neue ID erhalten hatte. Dies kommt z.B. vor wenn eine Tankstelle von einer anderen Marke übernommen wird. Hier scheint das Home Assistant Plugin nicht sehr fehlertolerant programmiert zu sein, so das dann alle Sensoren nicht verfügbar sind. In einem solchen Fall empfiehlt es sich daher einmal seine konfigurierten Tankstellen IDs mit denen aus der Umkreissuche abzugleichen.

Home Assistant – Netzwerkfreigaben für Dateien mit Samba

Um auf die Konfigurationsdateien auf dem Home Assistant direkt unter Windows zugreifen zu können, empfiehlt es sich, diese per Netzwerkfreigabe zur Verfügung zu stellen. Unter Linux sorgt die Samba für die Unterstützung des SMB/CIFS Protokolls für die Netzwerkfreigaben. Samba kannst du einfach als Erweiterung aus dem Home Assistant Add-On Store laden:

Einstellungen -> Add-ons, Backups & Supervisor -> Add-on Store 
-> "Samba" (Im Suchfeld eingeben) -> Installieren

In der Konfiguration des Plugins musst du dann noch dein Arbeitsgruppen-Namen deines Windows Netzwerkes eintragen, sowie deinen Windows-Account, mit dem du dich auf die Home Assistant Netzwerkfreigabe verbinden möchtest. Bei den „Allowed Hosts“ kannst du die Netzwerksegmente einstellen, die Zugriff erhalten. In der Regel fällt dein privates Netzwerk bereits in den unten angegebenen Bereich.

workgroup: WORKGROUP
username: USER
password: PASSWORD
allow_hosts:
  - 10.0.0.0/8
  - 172.16.0.0/12
  - 192.168.0.0/16
veto_files:
  - ._*
  - .DS_Store
  - Thumbs.db
  - icon?
  - .Trashes
compatibility_mode: false
interface: eth0

Nun ist alles eingerichtet und du kannst einfach auf die Dateien des Home Assistant zugreifen, indem du im Windows Dateiexplorer den UNC Pfad deines Home Assistant eingibst.

\\IP_ADRESSE_HOME_ASSISTANT

Unter „Computer -> Netzlaufwerk verbinden“ kannst du der Netzwerkfreigabe auch einen permanenten Laufwerksbuchstaben zuweisen.

Die zentrale Konfiguration von Home Assistant findest du im Verzeichnis „config“ in der Datei „configurations.yaml“. Custom Components werden im Verzeichnis „config/custom_components“ abgelegt. Diese können komfortabel mit HACS installiert werden, oder manuell in das Verzeichnis kopiert werden.

Home Assistant – Browserbasierte Konfiguration

Die Konfiguration von Home Assistant erfolgt mittels YAML Syntax in der Datei „/config/configuration.yaml“. Wenn YAML für dich neu ist der wichtige Hinweis, dass die Verschachtelung über Leerzeichen erreicht wird und diese daher für eine korrekt formatierte Datei wichtig ist. Achte also immer auf die Einrückungen.

Du kannst die Datei direkt auf deinem Home Assistant Server editieren. z.B. indem du auf diesen mittels SSH, FTP oder Samba (CIFS Windows Share) zugreifst. Komfortabler geht dies aber direkt über die Home Assistant Weboberfläche mithilfe des „File Editor“ Plugins. Das Plugin zeigt dir auch oben rechts mit einem roten Icon wenn deine Datei nicht YAML konform ist.

Das Plugin ist Ruck Zuck installiert:

Einstellungen -> Add-ons, Backups & Supervisor -> Add-on Store -> "File Editor" (Im Suchfeld eingeben) -> Installieren

Ein Klick auf „Benutzeroberfläche öffnen“ startet den Editor.

Das Ordnersymbol oben rechts lässt dich die zentrale Konfigurationsdatei „/config/configuration.yaml“ auswählen.

Home Assistent – Systemmonitor für CPU, RAM, HDD etc.

Mit dem in Home Assistent integrierten Sensor Systemmonitor lassen sich auf einfache weise CPU und Arbeitsspeicher Auslastung sowie Festplattenverbrauch anzeigen sowie weitere Werte anzeigen. Eine komplette Übersicht über die möglichen Sensoren findest du auf der Systemmonitor Seite.

Der Systemmonitor muss in die Konfigurationsdatei „/config/configuration.yaml“ als Sensor eingetragen werden. Dazu kann z.B. das nachträglich zu installierende Plugin „File Editor“ verwendet werden. „Supervisor -> Installierte Add-ons -> File Editor“. Ist der File Editor noch nicht installiert kann dies im Add-on Store nachgeholt werden.

sensor:
  - platform: systemmonitor
    resources:
      - type: processor_use
      - type: processor_temperature
      - type: load_1m		
      - type: load_5m		
      - type: load_15m	
      - type: memory_free
      - type: memory_use
      - type: memory_use_percent
      - type: disk_use
        arg: /
      - type: disk_free
        arg: /
      - type: disk_use_percent
        arg: /
      - type: network_in
        arg: eth0
      - type: network_out
        arg: eth0
      - type: last_boot

In der „Übersicht“ können die neuen Sensoren nun z.B. mit einer „Elemente“ Karte hinzugefügt werden. Diese verfügt auch über einen Code Editor in dem der unten stehende Code für die Sensor Entities übernommen werden kann. Wer es etwas Facy haben will schaut sich einmal History Graph an.

type: entities
entities:
  - entity: sensor.last_boot
  - entity: sensor.disk_free
  - entity: sensor.disk_use
  - entity: sensor.disk_use_percent
  - entity: sensor.processor_temperature
  - entity: sensor.processor_use_percent
  - entity: sensor.load_1m
  - entity: sensor.load_5m
  - entity: sensor.load_15m
  - entity: sensor.network_in_eth0
  - entity: sensor.network_out_eth0
title: Systemmonitor

Home Assistent (Hass.io) Installation auf dem Raspberry Pi

Mit Hass.io steht für den Raspberry Pi eine einfach zu installierende Home Assistant Version zu Verfügung. Bei Hass.io handelt es sich um komplett Paket aus Linux Betriebssystem und bereits installiertem Home Assistant. Home Assistant ist Open Source und biete eine herstellerübergreifende Integration von Smarthome Komponenten. Das System lässt sich einfach über eine Weboberfläche verwalten, aktualisieren und mit Add-ons, die über einen „Add-on Store“ bereit gestellt werden, erweitern.

Inhaltsverzeichnis

Hardware

Home Assistant läuft auf dem Raspberry Pi ab Version 3. Da das System 24/7 läuft ist der Raspberry Pi mit seinem geringen Strombedarf die perfekte Basis für die Smarthome zentrale. Ihr braucht folgende Komponenten:

Installation

Die Basis Installation von Hass.io ist sehr einfach. Du must nur das passende Image auf eine SD Karte schreiben und deinen Raspberry Pi damit starten. Zum Schreiben des Images kannst du die Software Balena Etcher verwenden. Sie erlaubt dir das Schreiben von Image Dateien von der Festplatte oder kann alternativ diese auch selber herunterladen.

Alle Hass.io Releases sind auf GitHub verfügbar. Hier kannst du das Image passend zu deinem Raspberry Pi herunterladen. Für einen Raspberry Pi 4 wäre dies z.B. die Datei „haos_rpi4-6.2.img.xz“. Wir wählen den Weg Etcher das Image für uns herunterzuladen „Flash from URL“ und kopieren daher nur den Download Link von Github und fügen ihn in Etcher ein:

Etcher lädt nun das Image herunter. Über „Select Target“ kann dann die Ziel SD Card ausgewählt werden. Häufig ist diese auch schon korrekt vor belegt wenn nur eine SD Karte im System gefunden wurde.

Mit einem Klick auf „Flash!“ startet dann der eigentlich Schreibvorgang auf die SD Card.

Wenn alles geklappt hat solltest du diesen Screen bekommen

Nachdem Hass.io auf die SD Kargte geschrieben wurde must du nur noch die SD Karte in den Raspberry Pi stecken, das Netzwerkkabel einstecken und ihn anschließend durch einstecken des Stromkabels starten.

Nach einigen Minuten solltest du Home Assistant über den Browser erreichen. Die Adresse ist „homeassistant.local:8123“ oder „homeassistant:8123“. Solltest du nicht auf Home Assistant kommen, probiere ihn direkt über die IP Adresse (http://X.X.X.X:8123) die der Raspberry Pi von deinem Router bekommen hat zu erreichen. Viele Router wie z.B. die Fritzbox bieten eine Übersichtseite über alle verbundenen Geräte mitsamt ihren IP Adressen.

Raspberry Pi – Hausautomatisierung mit Domoticz und Home Easy

RaspberryPi_RFXCOMRFXCOMDer folgende Artikel stellt den Aufbau einer Hausautomatisierung mit dem Raspberry Pi vor. Das System nutzt die Open Source Software Domoticz, die über einen 433 Mhz Transceiver der Firma RfxCom unterschiedlichste Hausautomatisierungs-Komponenten aus der Serie Home Easy der Firma ELRO steuern kann. Dazu zählen insbesondere Funksteckdosen, Thermometer, Bewegungsmelder oder Helligkeitssensoren.

Domoticz-Installation

Home Easy Funksteckdose

Home Easy Funksteckdose

Domoticz gibt es für Windows und Linux. Für den Raspberry Pi existiert ein vorkonfiguriertes Linux Images das mit der Software Win32 Imager auf eine SD Karte geschrieben werden kann. Soll Domoticz auf einem bestehenden Debian / Raspbian Linux installiert werden folgen Sie am besten der Anleitung im Domoticz Wiki. Detaillierte Informationen bietet auch das Domoticz Handbuch

Domoticz-Konfiguration

Domoticz bringt eine moderne HTML 5 Web Oberfläche mit, die sich dynamisch an das jeweilige Gerät (Desktop, Tablet, Smartphone) anpasst. Dazu wird ein aktueller Browser benötigt. IE User benötigen die Version 10+. Die Domoticz Web GUI ist über Port 8080 des Raspberry Pi erreichbar:

http://IP_ADRESSE_RASPI:8080

Auf der Startseite können die wichtigsten Komponenten des Hausautomatisierungssystems in Form von Kacheln abgelegt werden:

Domoticz - Dashboard

Domoticz – Dashboard

Als erstes sollte nach der Installation von Domoticz in den Einstellungen der RfxCom Sender konfiguriert werden. Im Normalfall ist der 433 Mhz Sender an den USB Port „dev/ttyUSB0“ angeschlossen und ermöglicht dem System die Verbindung zu den Funksteckdosen und weiteren Hausautomatisierungs-Komponenten.

Domoticz - Hardware RfxCOM

Domoticz – Hardware RfxCOM

Anlernen der Funksteckdosen

1. Zunächst muss eine Home Easy Fernbedienung mit der Steckdose verbunden werden. Dazu drücken Sie die „LEARN“ Taste bei eingesteckter Dose für 3 Sekunden. Die Status LED der Funksteckdose blinkt danach und signalisiert damit die Empfangsbereitschaft für einen neuen Sendercode.
2. Anschließend wird auf der Funkverbindung die On und danach die Off Taste gedrückt die mit der Funksteckdose verbunden werden sollen.
3. Die Funksteckdose muss nun über die Fernbedienung schaltbar sein. Sollen alle angelernten Codes in der Funksteckdose gelöscht werden, so muss die „LEARN“-Taste für 6 Sekunden gedrückt werden.

Integration in Domoticz:

4. Um die Funksteckdose in Domoticz zu integrieren gibt es im Tab „Switches“ einen Button „Learn Light/Switch“. Dieser wird gedrückt und anschließend die Taste der Steckdose auf der Fernbedienung die in das System integriert werden soll.

Die Funksteckdosen können mit dem System auch zeitgesteuert geschaltet werden:

Domoticz - zeitgesteuert Schalten

Domoticz – zeitgesteuert Schalten

Temperaturwerte erfassen und visualisieren

In dem Temperatur-Tab der Software werden die Temperaturen mehrerer Funk Temperatursender in Form Diagrammen dargestellt. Die Temperaturen werden im Tages-, Monats- und Jahresverlauf dargestellt. Der Temperatursender TFA 30.3150 wird von Domoticz automatisch erkannt.

Domoticz - Temperaturdiagramme

Domoticz – Temperaturdiagramme

Fazit

Das System ist bei mir bereits mehrere Monate im Einsatz und funktioniert sehr gut. Durch die Kombination von dem fertigen RfxCom Transmittter / Receiver und der Open Source Software ist schnell eine lauffähige Hausautomatisierung aufgebaut. Domoticz bietet eine API mit einer Rest-Schnittstelle über die mit JSON-Formatierten-Befehlen der Status einzelner Komponenten abgefragt und geändert werden kann. Dadurch sind eigene Entwicklungen die an das System „andocken“ möglich.
Wer gerne etwas mehr bastelt und Zeit investieren möchte kann auch einen günstigen 433 Mhz Sender nehmen und diesen an die GPIO Pins des Raspberry Pi anschließen. Als Software bietet sich dafür die Open Source Software pilight an.